amplificador de audio

Técnicas para el control digital de un amplificador analógico de audio.

Ignacio Moreno Flores.

2. EL AMPLIFICADOR DE AUDIO.
2.1.

La elección del amplificador.

El primer amplificador que pensamos podría servirnos fue el TPA1517 de Texas Instruments. Una
descripción detallada del mismo se encuentra en el anexo (una reproducción del datasheet dado por el
fabricante), así como unmanual sobre la creación de un módulo de evaluación del mismo.
Las características que da el fabricante por las que en principio nos atrajo este amplificador son las
siguientes:

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Relativamente alta potencia de salida en estéreo de 6 W por canal.

-

Ganancia fija de 20 dB por canal, esto es, la señal de tensión a la salida es la misma que a la
entrada amplificada 10 veces. Esto supone, enprincipio, una amplificación suficientemente alta
para nuestros propósitos iniciales.

-

Extraordinarias características, al menos en el datasheet, de ruido y distorsión.

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Posibilidad de modos de funcionamiento normal, mute y standby.

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Posibilidad de encontrarlo en DIP de 20 pines, lo que supone un fácil diseño del PCB y montaje de
la placa.

-

Facilidad de montaje ypuesta en funcionamiento, incluyendo varios diseños de la placa de prueba
proporcionados por el propio fabricante (incluidos en el anexo del proyecto).

-

Facilidad para conseguir muestras gratuitas de forma rápida.

Como se verá por las pruebas realizadas, el amplificador resultó poseer unas características
extraordinarias, tanto en cuanto a la amplificación como en la calidad de sonido asu salida.
2.2.

Características más importantes del TPA1517P.

Las características a tener en cuenta a la hora de utilizar el TPA1517P (DIP20) son:

-

Rango de tensiones de alimentación: de 9’8V a 18V. En este proyecto lo hemos polarizado casi
siempre a entre 10 y 15 V, comprobándose que su funcionamiento es el correcto. Generalmente, la
polarización fueron 13V (la recomendada por elfabricante).

-

Tensión máxima de alimentación: 18 (recomendada), 22V (máximo absoluto).

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Intensidad de alimentación: alrededor de 45-50 mA (típica) con máxima de 80 mA.

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Ganancia: entre 18’5 y 21 dB.

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Ignacio Moreno Flores.

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Distorsión armónica total (THD): 0’1% (calculada para Psalida=1W,RL=8Ω, 1KHz de frecuencia).

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Relación señal ruido: 84 dB.

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Tensión en DC a la salida: 4-5V.

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Impedancia recomendada de entrada del siguiente bloque (típicamente, un altavoz): 4Ω.

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Impedancia de entrada: 60KΩ.

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Rango de temperaturas de funcionamiento: -40º a 85º.

Así mismo, llamó la atención la repetida insistencia en la hoja del fabricante sobre la posibilidadde
calentamiento excesivo del amplificador, debido a la alta potencia que utiliza en un área muy pequeña, y
que debe ser disipada. Por esta razón, en todas las partes del proyecto tuvimos siempre mucho cuidado
en fabricar PCBs que dejaran un área relativamente grande de cobre para disipar el calor. Además, es de
hacer notar la recomendación de que todos los pines del 11 al 20 (situados a laderecha del chip) y el pin
10 deben estar fuertemente unidos al plano de tierra, ya que por ellos se va a la mayor parte de este
calor. Por consiguiente, el plano de tierra ha de ser lo más extenso posible.
Para comprobar el correcto funcionamiento del amplificador y sus desviaciones respecto de las
características que da el fabricante, se realizó una placa de prueba y se observó repetidasveces su
comportamiento, realizándole 3 tipos de pruebas: pruebas preliminares, pruebas sistemáticas y pruebas
psicoacústicas. Los resultados de todas ellas se detallan más adelante en este mismo punto 2.
2.3.

Descripción de los pines del TP1517P y de la placa de prueba.

El amplificador cuenta con 2 pines de entrada de audio (uno por cada canal estéreo), que son los pines 1
y 9. Entre...